2025年大学管道运输管理(管道运输调度)试题及答案

2025年大学管道运输管理(管道运输调度)试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项填写在括号内）1.在管道运输调度中，决定批次顺序的核心参数是（）。A.油品密度B.批次体积C.界面浓度D.泵站扬程答案：B解析：批次体积直接决定管道占用长度与运行时间，是编制顺序图的首要输入；密度、界面浓度用于混油计算，扬程用于水力校核，均非顺序决策核心。2.某成品油管道日输量2.8×10⁴m³，采用Ø508×7.1mm钢管，经济流速取2.2m/s，则满负荷运行时管道内油流雷诺数最接近（）。A.1.1×10⁵B.2.3×10⁵C.4.7×10⁵D.7.9×10⁵答案：C解析：Re=ρvD/μ，取ρ=800kg/m³，μ=5×10⁻³Pa·s，D=0.4938m，v=2.2m/s，计算得Re≈4.7×10⁵。3.调度员在SCADA界面发现某站进站压力突降0.4MPa，出站压力同步下降0.1MPa，最可能的故障是（）。A.上游泵机组跳闸B.本站泄压阀误动C.下游管道破裂D.本站调节阀卡滞答案：A解析：上游泵跳闸导致供给能量骤降，进站压力首先大幅下降，出站因本站泵仍可维持一定扬程，降幅较小；若下游破裂，出站应显著下降。4.根据GB502532014，同批次汽油与柴油顺序输送时，允许混油切割浓度（体积分数）界限值为（）。A.1%B.5%C.10%D.20%答案：B解析：规范明确汽油柴油界面切割浓度≤5%，以保证下游销售指标；1%过于严格增加混油体积，10%以上影响品质。5.管道调度计划优化目标函数通常不包括（）。A.最小化全线能耗B.最小化批次界面数C.最大化罐区周转率D.最大化管输价格答案：D解析：管输价格由合同锁定，不属于调度可优化变量；其余三项均为常见目标。6.在热油管道运行中，当环境温度骤降10℃时，为保持相同输量，调度优先采取的措施是（）。A.提高出站温度B.降低出站压力C.提高管输粘度D.减小批次长度答案：A解析：环境温度降低使油温下降、粘度升高、摩阻增大，提高加热站出站温度可维持粘度在安全范围，是最直接手段。7.某管道采用“泵到泵”密闭输送工艺，其水力系统特征为（）。A.各站独立设定扬程B.全线为一个统一水力系统C.各站需设置旁接罐D.必须采用变频泵答案：B解析：泵到泵取消旁接罐，各站扬程相互耦合，全线水力统一；A、C为旁接罐输送特征，D非必须。8.调度模拟软件在计算瞬态压力时，常用的数值方法是（）。A.有限元法B.特征线法C.蒙特卡洛法D.单纯形法答案：B解析：特征线法将双曲型偏微分方程转化为沿特征线的常微分方程，计算高效且稳定，是管道瞬态标准算法。9.某管道设计压力6.3MPa，水压试验压力应为（）。A.6.3MPaB.7.9MPaC.8.6MPaD.9.5MPa答案：C解析：GB50251规定试验压力为1.25倍设计压力且≥1.4MPa，6.3×1.25=7.875MPa，向上取整0.1MPa得8.6MPa。10.在调度命令中，缩写“MOL”通常指（）。A.最低操作液位B.最大允许操作压力C.最低允许输送温度D.最大允许输量答案：A解析：MOL=MinimumOperatingLevel，用于罐区调度，防止泵抽空。11.当批次界面通过中间泵站时，为减少混油，调度应控制该站（）。A.提高扬程B.降低转速C.关闭进口阀D.保持恒定流量答案：D解析：恒定流量可减少湍流扩散，是控制混油核心；改变扬程或关阀会加剧扰动。12.管道公司采用“周计划+日调整”模式，日调整的核心输入是（）。A.炼厂检修计划B.下游油库库存C.气象预报D.政府抽检通知答案：B解析：日调整需根据油库实时库存修正批次到达时间，保证油库不脱销、不胀库。13.某泵站设3台并联泵，单台特性曲线H=800.02Q²（Q：m³/h），当需扬程70m、总流量900m³/h时，应运行（）台泵。A.1B.2C.3D.无法确定答案：B解析：两台并联后曲线H=800.02(Q/2)²=800.005Q²，代入Q=900得H=800.005×810000=39.5m＜70m，三台并联H=800.02(Q/3)²=800.00222Q²，代入Q=900得H=62m仍不足，故需两台泵加调速或节流，但选项仅给台数，最接近可运行2台并略微提高转速，题干未排除调速，选B。14.在泄漏检测系统中，负压波法定位公式Δx=(Δt·a)/2中，a指（）。A.油流声速B.钢管弹性波速C.压力波在油品中的传播速度D.泵站响应速度答案：C解析：a为压力波速，与油品体积弹性模量、管壁弹性有关，通常10001200m/s。15.调度员接到下游机场航煤库紧急需求，需在6h内增加航煤3000t，管道最大瞬时输量900t/h，则可行的调度策略是（）。A.立即提高输量至900t/h并调整批次顺序B.启用备用罐车运输C.要求炼厂延迟柴油注入D.关闭其他支线答案：A解析：900t/h×6h=5400t＞3000t，可通过提高输量并调整顺序提前航煤到达，无需额外运输方式。16.某管道采用SCADA系统，其通信协议MODBUSRTU的物理层标准是（）。A.RS232B.RS485C.TCP/IPD.CAN答案：B解析：MODBUSRTU通常基于RS485，支持多点通信，抗干扰强。17.在批次跟踪界面，颜色“橙”通常代表（）。A.汽油B.柴油C.航煤D.混油答案：D解析：行业惯例用橙或红标识混油段，提醒调度准备切割。18.管道调度进行能耗考核时，常用指标“kWh/(t·km)”属于（）。A.强度指标B.效率指标C.单耗指标D.可靠性指标答案：C解析：单位周转量距离能耗，即单耗。19.当管道高差起伏较大时，为防止停输后高点超压，应设置（）。A.减压站B.泄压阀C.背压阀D.止回阀答案：B解析：泄压阀可在超压时自动排放，保护管道。20.调度日志中“SLD”缩写含义为（）。A.顺序输送图B.站控逻辑图C.单线图D.泄漏检测记录答案：C解析：SLD=SingleLineDiagram，展示管道走向、站场、阀室。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于顺序输送混油影响因素的有（）。A.管径B.油品密度差C.输送温度D.管道高差E.批次长度答案：A、B、C解析：管径影响雷诺数与扩散，密度差产生浮力流，温度影响粘度；高差与批次长度对混油体积无直接影响。22.泵到泵密闭输送的优点包括（）。A.减少中间罐蒸发损耗B.降低泵站能耗C.简化水力系统D.提高调度灵活性E.减少混油答案：A、D、E解析：取消旁接罐降低蒸发、减少停留时间降低混油，统一水力系统提高灵活性；能耗与水力系统复杂度未必降低。23.调度员进行批次顺序优化时需考虑的约束有（）。A.炼厂装置检修窗口B.下游油库罐容C.管道最大允许压力D.界面浓度限制E.政府价格补贴答案：A、B、C、D解析：价格补贴与调度无直接约束关系。24.关于瞬态水力模拟，下列说法正确的有（）。A.需考虑油品压缩性B.必须采用显式差分格式C.可预测水击压力峰值D.可用于泄漏工况仿真E.计算步长受CFL条件限制答案：A、C、D、E解析：显式、隐式均可，非必须显式。25.下列属于管道调度风险管理内容的有（）。A.建立泄漏应急预案B.开展水击分析C.制定批次顺序图D.进行HAZOP分析E.设置冗余通信通道答案：A、B、D、E解析：批次顺序图属计划管理，非风险管理核心。26.某管道设置多点加热，加热站启停原则包括（）。A.出站温度低于凝点3℃时启动B.能耗最低原则C.避免频繁启停D.优先启用电加热E.考虑电源容量答案：A、B、C、E解析：电加热能耗高，非优先。27.调度自动化系统应具备的功能有（）。A.实时数据采集B.批次跟踪C.泄漏检测与定位D.自动生成合同E.优化建议推送答案：A、B、C、E解析：合同属商务，非调度系统功能。28.关于混油切割，下列做法正确的有（）。A.在线密度计实时检测B.切割点允许前后移动2kmC.切割罐需预留10%余量D.混油回掺比例需经化验E.切割后立即停泵答案：A、C、D解析：切割点移动范围由罐容决定，非固定2km；切割后无需停泵。29.管道公司开展“精准输送”项目，技术措施包括（）。A.安装在线粘度计B.采用超声波流量计C.引入AI预测模型D.提高批次数量E.降低管输温度答案：A、B、C解析：提高批次数量增加混油，降低温度增加摩阻，与精准输送目标矛盾。30.当管道发生地震波预警时，调度应立即执行的操作有（）。A.降量至50%B.关闭上下游阀室C.通知巡线工出巡D.记录预警时间E.停止加热站运行答案：A、C、D解析：盲目关阀可能造成水击，停止加热非首要。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.管道调度计划一旦下发，任何情况下不得更改。（×）解析：日调整机制允许根据库存、故障等实时修正。32.雷诺数越大，层流底层越薄，混油体积越小。（√）解析：高雷诺数湍流充分发展，扩散系数增大，但层流底层变薄使界面稳定，实验表明混油体积反而减小。33.采用内涂层可降低摩阻，从而减少加热能耗。（√）解析：内涂层粗糙度降至5μm以下，摩阻系数下降10%20%，降低泵送与加热需求。34.泵到泵输送时，中间站必须设置调节阀以控制进站压力。（×）解析：可通过调速泵控制，非必须调节阀。35.混油段经过高差起伏大的山区管道时，密度差引起的浮力流会加剧混油。（√）解析：密度差产生径向速度，增加湍流混合。36.调度SCADA系统与ERP系统之间采用OPC协议可实现数据互通。（√）解析：OPC为工业标准中间件，支持实时与管理系统对接。37.管道泄漏量小于1%输量时，负压波法无法检测。（×）解析：现代负压波结合信号处理可检测0.5%甚至0.2%泄漏。38.顺序输送管道批次跟踪误差主要来源于流量计累积误差与热胀冷缩引起的管容变化。（√）解析：温度变化导致管容±0.3%，累积流量误差0.1%0.2%，是主要误差源。39.管道调度进行能耗对标时，需将实际单耗修正至标准温度与密度状态。（√）解析：GB/T31457要求修正至20℃、标准密度，以消除季节影响。40.人工智能模型可完全替代调度员进行24h无人干预运行。（×）解析：AI目前处于辅助决策阶段，异常工况仍需人工确认。四、计算题（共25分）41.（8分）某Ø610×8.7mm成品油管道，全长240km，高差可忽略，最大允许压力8.0MPa，最小需压力0.2MPa（保持泵吸入）。输送0柴油（ρ=835kg/m³，ν=5cSt），计划日输量4.2×10⁴m³。管道设3座泵站，特性相同，单台泵特性H=1800.025Q²（Q：m³/h，H：m）。泵站并联运行，泵效率η=82%。（1）计算经济流速并判断是否满足要求；（2）若采用“一用一备”模式，求每台泵运行流量与扬程；（3）计算全线总功耗（kWh/d）。答案与解析：（1）Q=4.2×10⁴/24=1750m³/h，D=0.6102×0.0087=0.5926m，v=Q/(3600·πD²/4)=1.55m/s，经济流速1.52.2m/s，满足。（2）需总扬程H_total=ΔP/(ρg)+h_f。忽略高差，ΔP=8.00.2=7.8MPa→H=7800/(835×9.81)≈952m。单泵需提供H=952/3≈317m。由特性曲线317=1800.025Q²→Q²=(180317)/(0.025)=5480→Q=74m³/h，但一用一备即两台运行，每台Q=1750/2=875m³/h，此时单泵扬程H=1800.025×875²=18019140=18960m，显然不合理，说明必须三台泵并联运行，无“一用一备”空间。修正：题目应理解为“每站两台泵，一用一备”，即每站一台运行，共3台泵运行。则每台Q=1750m³/h，H=1800.025×1750²=18076562.5m，仍负，表明单泵特性无法满足。重新校核：需泵站总扬程952m，3站串联，每站需提供952m。单泵无法达到，必须多台并联。设每站n台并联，总流量1750m³/h，每台Q=1750/n，扬程H=1800.025(1750/n)²≥952→1800.025×1750²/n²≥952→n²≤0.025×1750²/(180952)分母负，无解，说明单泵特性曲线单位错误。修正单位：题目给出H=1800.025Q²，Q单位应为L/s，否则不合理。按Q单位L/s换算：1750m³/h=486L/s。设每站两台并联（一用一备即运行1台），则每站1台运行，Q=486L/s，H=1800.025×486²=1805905=5725m，仍负。结论：题目数值存在量级错误，实际应为H=1800.000025Q²（Q：m³/h）。重新计算：H=1800.000025×1750²=18076.6=103.4m，单泵扬程103.4m，三站总扬程310.2m＜952m，仍不足。考生需指出矛盾并假设合理曲线：设曲线为H=4000.0001Q²，则Q=1750，H=400306.25=93.75m，三站总281m仍不足。为保题目可算，假设曲线H=6500.00008Q²，则Q=1750，H=650245=405m，三站总1215m＞952m，满足。考生只需列出方法：由H_station=952/3≈317m，反求Q，再算功率。（3）功率P=ρgQH/(3600η)，单站P=835×9.81×1750×317/(3600×0.82)=1.52×10⁶W=1520kW，三站总4560kW，日耗电4560×24=1.09×10⁵kWh。42.（7分）某管道顺序输送汽油柴油，管径Ø457×7mm，长度150km，批次体积各15000m³，实测混油段长度2.3km，混油体积500m³。现计划将输量提高20%，油温不变，假设混油长度与Re^0.2成正比，估算新混油体积。答案：原Re=vD/ν，v∝Q，Q_new=1.2Q→Re_new=1.2Re→L_mix_new/L_mix=(Re_new/Re)^0.2=1.2^0.2=0.964→L_mix_new=2.3×0.964=2.217km，管容A=πD²/4=π(0.443)²/4=0.154m²，V_mix_new=2.217×0.154×1000=341.4m³。43.（10分）管道系统如图：A→B→C，AB=120km，BC=80km，Ø610mm，输送柴油，ρ=850kg/m³，c=1180m/s。A站设置变频泵，正常工况出站压力6.0MPa，B站进站压力1.5MPa。突然A站跳闸，泵特性降为零，忽略摩擦，计算B站进站压力瞬态最低值（水击压力），并判断是否低于0.05MPa（汽化压力）。答案：水击压力ΔP=ρcΔv，Δv=原流速，Q假设4m³/s，A=π(0.6102×0.01)²/4=0.282m²，v=4/0.282=14.2m/s，ΔP=850×1180×14.2=14.2MPa，最低压力=1.514.2=12.7MPa，远低于0.05MPa，将发生液柱分离。考生需指出需设置防水击措施。五、综合案例分析（共25分）44.案例背景：东北某成品油管道Ø508×6.4mm，全长350km，设计压力8.5MPa，设3座泵站（P1、P2、P3），顺序输送汽油、柴油、航煤。2025年3月，下游沈阳机场航煤需求突增，需在原计划基础上每日追加航煤4000t，持续10d。原批次顺序为：汽油A20000m³→柴油B25000m³→航煤C15000m³，周期5d。管道最大瞬时输量900t/h，航煤密度780